进、排气系统和增压器的结构与维修

进、排气系统和增压器的结构与维修

进、排气系统的作用是保证柴油机的各汽缸在工作时得到充足的新鲜空气和排出燃烧室内燃气燃烧后形成的废气。进、排气系统主要由空气滤清器、进气管、排气管、消声器、汽缸盖进气道及排气道等组成。另外，为了提高柴油机的输出功率，增压柴油机装有增压器， 增压系统中还装有中冷器等。

一、空气滤清器的结构与保养

空气滤清器的作用是滤除空气中的杂质，以保证清洁的空气进入汽缸内，否则会导致汽缸套和活塞组零件早期磨损，缩短柴油机的使用寿命。空气滤清器总成的实物外形如图6-30所示。空气滤清器一般又分为干式滤清器和湿式滤清器。

干式空气滤清器不需要加注机油，即可将空气中的杂质滤除，其原理是通过改变空气流动方向或使空气穿过具有微孔的滤芯，以达到净化空气的目的。干式空气滤清器的滤芯一般有金属网状滤芯和纸质滤芯两种。这两种滤芯一般使用150h后，需要清除其中的杂质。金属网状滤芯取出后应放在汽油中清洗，并用压缩空气吹干。纸质滤芯取出后，一般用手或木棒轻轻敲击其端面，使吸附在滤芯上的灰尘和杂质脱落。

按照一定的技术要求，湿式滤清器壳体的底部放置有机油，其目的是利用机油的黏性吸附进入汽缸中空气的灰尘和杂质。目前，柴油机上较多采用的是湿式空气滤清器。湿式空气滤清器滤芯的实物外形如图6-32所示。

当湿式空气滤清器滤芯所吸附的灰尘和杂质较多时，一般可将滤芯放置在汽油中清洗并用压缩空气吹干。更换机油后，再把吹干的滤芯装入空气滤清器壳体内。

 

二、进气管的功用

进气管的作用就是按照柴油机的工作次序，分别供给各缸充足的新鲜空气。进气管一般用铸铁或铝合金铸造。进气管和排气管分别安装在汽缸盖的两侧，如果在一侧装配，会使排气管的高温传给进气管，造成进入汽缸内的空气密度减小，影响进气量。同时，为了减小空气的流通阻力，进气管内壁一般要做得比较平整和光滑。

三、排气管的功用

排气管的功用是按照柴油机各缸的工作次序，分别把燃烧室内燃气燃烧后形成的废气排出。排气管一般采用铸铁铸造。为了减小排气阻力，排气管内壁要做得平整光滑，同时排气管的弯曲度要尽可能小，否则会影响柴油机的输出功率。

四、消声器的功用

消声器的功用是减小废气排出时的噪声。消声器一般用钢板冲压并经焊接而成。在装配时，消声器带有斜面的出口要朝下，以防止雨水或异物进入。

五、柴油机增压系统的结构与维修

柴油机增压的目的是提高进气压力，使柴油机在汽缸工作容积不变的情况下提高进气密度，增加汽缸的进气量，在机械强度允许的情况下通过燃烧更多的燃油来提高柴油机的输出功率。增压柴油机与非增压柴油机相比，功率一般可提高60%左右，所消耗的燃油可减小5.5%左右，还能使排放的废气得到净化。

目前国外的大中型柴油机和部分国产柴油机除加装涡轮增压器外，有的在压气机和柴油机进气管之间加装了中冷器，其目的是进一步提高增压柴油机的功率和降低柴油的消耗率。试验证明，当进气压力超过2.0265× Pa时，进气密度会随着进气压力的升高而下降。增压过的进气温度受到较高压缩功的影响，温度较高，所以许多柴油机生产厂采用在压汽机出气口加装中冷器的方法来降低进气温度，从而达到增大进气密度的目的，使增压柴油机的功率得到进一步提高。

柴油机增压器的驱动方式一般有3种：废气涡轮增压、机械增压和复活式增压。目前使用较多的是废气涡轮增压器，它又分为径流式和轴流式两种。由于径流式涡轮结构简单，效率高，转运惯量小，所以柴油机增压器一般选用径流式涡轮增压器。

径流式涡轮增压器由涡轮、压气机和中间壳等部分组成，其基本工作原理是柴油机排气管中排出的高温高压废气由涡轮壳引导，均匀地沿径向进入喷嘴环，高压废气进入喷嘴后，将废气的压力能转变为动能，并以较高的气体压力冲向涡轮的叶轮，从而使叶轮高速旋转。

涡轮增压器中的涡轮部分主要由涡轮壳、喷嘴环、涡轮叶轮和主轴组成，其作用是将废气的热能转变为机械能，通过主轴带动压气机上的叶轮高速旋转。

压气机主要由叶轮、吸气壳和压气机壳组成，其作用是将涡轮传来的机械能转变为空气的压力势能，向柴油机进气管内输送具有一定压力的压缩空气。

涡轮增压器的中间壳起着支架和连接的作用，它位于涡轮壳和压气机之间，两端分别用螺栓与涡轮壳和压气机壳紧固。中间壳内部的水道用来冷却壳体和轴承。壳内两端分别安装有轴承，用来支撑主轴承。从机油滤清器到增压器中间壳的机油管是进油管，另一根管是回油管，壳内加入润滑油主要是为了润滑两端的轴承。
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